两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器制造技术

采用包含未电离原子返回通道的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段来获得高强度单电荷重离子束，采用扁跑道形较高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环来将高强度单电荷重离子束转变成电离度为μ的高强度高电荷重离子束，采用扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子激发环来实现高电荷重离子高强度高能激光的发射。由电偏转器和磁偏转器组成的高电荷重离子束输出输入通道可提高高电荷重离子束的纯度并减少输入时的损耗。本实用新型专利技术可以使装置大大小型化且更高效。可以用来获得生物内部原子结构高反差全息图像或作为一种新型高能激光武器。这套装置还可发射能治疗肿瘤和其它疾病的高能高电荷重离子束。

Two sided side-by-side electron flow transverse collision high charge heavy ion high energy laser

A high intensity single charge heavy ion beam is obtained by the transverse collision of a low velocity two side parallel electron flow containing an unionized atom. The high intensity single charge heavy ion beam is converted into a high intensity single charge heavy ion beam by a flat racetrack. The high charge and high charge heavy ion beam with a low ionization degree is used. The high charge heavy ion excitation ring is used to realize high charge high intensity high energy laser emission by the transverse collision of high charge heavy ion excitation ring with flat runway shape and high speed two sides. The high charge heavy ion beam output channel composed of an electric deflector and a magnetic deflector can improve the purity of the high charge heavy ion beam and reduce the input loss. The utility model enables the device to be miniaturized and more efficient. It can be used to obtain high contrast holographic images of biological internal structures or as a new high-energy laser weapon. The device can also launch high energy and high charge heavy ion beams that can cure tumors and other diseases.

【技术实现步骤摘要】
两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器
本技术属于大型机电类产品，具体为两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器。
技术介绍
现今已在实验室中利用类氢、类锂、类氖和类镍等低电荷离子的电子纵向碰撞电离激发跃迁，得到了波长在范围内的单束激光，但单色亮度小、功率低、波长也还不够短、还不能实际应用。在2016年09月05日，本申请人对2013年8月28日已公告授权专利技术专利申请“高速面电子流横向来回碰撞高电荷离子双束激光发射装置”(ZL200910164613.8)进行了重大改进后、提交的技术专利申请“并排式面电子流横向碰撞高电荷离子高能双束激光器”(ZL201621065724.5)已在2017年07月14日公告授权。本技术专利申请又对上述技术专利申请(ZL201621065724.5)进行了重大改进，可望取得更加显著的功效。
技术实现思路
本技术的目的是克服上述现今激光发射装置的严重缺陷，解决了如何产生和利用高电荷重离子的高速两面并排式面电子流横向来回碰撞电离激发跃迁，来获得单色亮度大、功率高、波长更短的能实用的高能激光的技术问题，同时提供了一套能产生高速两面并排式面电子流和高电荷重离子束，并通过高速两面并排式面电子流横向来回反复碰撞激发高电荷重离子束、来获得单色亮度大、功率高、波长很短的能实用的高电荷重离子更高强度的高能激光的发射装置，由电偏转器和套在电偏转器上面的磁偏转器组成高电荷重离子束输出输入通道可提高高电荷重离子束的纯度并减少输入时的损耗。利用这套装置还可发射能治疗肿瘤和其它疾病的高能高电荷重离子束。因为加速电子比加速重离子容易得多，所以本技术专利申请可以使装置大大的小型化。本技术专利申请可为高能激光器的研制和应用开辟一条新的途径。本技术需要解决的技术问题是：1、因为在同一类等电子系列离子中，离子越重、荷电量越多，同一跃迁的波长就越短。所以要获得更短波长的激光，就必须要获得离化度更高、荷电量更多的高电荷重离子。要获得单色亮度大，功率高的激光束，所利用的高电荷重离子的密度或束流强度就必须很大，电离和激发用的面电子流强度也必须很大。现今获得高电荷重离子的方法是使用大型的离子源和巨型的加速器，将低电荷离子加速后与靶碰撞来获得高电荷重离子。这些设备巨大，消耗的能量也很巨大，但获得的高电荷重离子束的强度却很小，只能作光谱分析实验，不能作实用的激光实验。如何利用普通的小型简单机电设备获得高强度的高电荷重离子束和更高强度的面电子流是本技术需要解决的第一个技术问题。2、现今的电离和激发用的电子流强度虽很大，但都是线状的，只能对重离子束进行纵向碰撞。纵向碰撞设备简单，但受自由程的限制，碰撞时电子的能量不可能很大，且各次碰撞的能量具有很大的不确定性，其能量恰能将重离子激发到某激光能级上去的电子数很少，大部分电子的能量都转化成了重离子的热能、浪费了，电能转化为光能的效率很低，致使获得的激光强度很弱，单色亮度很小。如何使每个碰撞到重离子上的电子都能以确定的恰能将重离子激发到某激光能级上去的能量去碰撞重离子，使每个电子的能量都能充分地转化为重离子的激发能，并通过自发辐射转化为激光的光能。是本技术需要解决的第二个技术问题。3、在本申请人提交的专利技术专利申请“高速面电子流横向来回碰撞高电荷离子双束激光发射装置”(ZL200910164613.8)和对它进行了重大改进后提交的技术专利申请“并排式面电子流横向碰撞高电荷离子高能双束激光器”(ZL201621065724.5)中、能产生的面电子流强度和能获得的激光强度都比较大，但还不够大。如何使产能生的面电子流强度和能获得的激光强度都更大，是本技术需要解决的第三个技术问题。4、在上诉专利技术专利申请和技术专利申请中，只能输出高能激光，不能输出高能高电荷重离子。如何能既可输出高能激光，必要时又能输出高能高电荷重离子，是技术明需要解决的第四个技术问题。技术方案一种两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器，其特征是：两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器由一个包含有未电离重原子返回通道(1’、1”)的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)、一个通过低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)的单电荷重离子束输出输入通道(7)和低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)相连接的包含有多电荷重离子返回通道(21)的扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)、一个通过多电荷重离子返回通道(21)中的高电荷重离子束输出输入通道(21”)和高电荷重离子束输出输入通道(21”)相联接的既可输出高能激光、又可输出高电荷重离子的扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子激发环(C)、以及它们所需的动力、电器、真空等附属设备组成，低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子注入段(A)和扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)安装在一个密封的抽成真空的扁长方体大电离箱(38)中，扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子激发环(C)安装在另一个固定在扁长方体大电离箱(38)上面的密封的抽成真空的扁长方体大激发箱(39)中，它们所需的动力、电器、真空等附属设备都安装在另一个位于扁长方体大电离箱(38)下面或旁边的可装卸的扁长方体大附件箱(40)中，所述低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)位于扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)的左边，它由一个装有高频感应加热电路的高温原子炉(1)、一个与高温原子炉(1)的正方形炉口(2)相连接的加有略大于重原子单电离电位电压的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)、一个与低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)相连接的加有一定电压的外面套有一个由50-100个比正方形炉口(2)横截面稍大的由铜管或银管或金管制成的正方形金属框(11)和高电阻(12)相间串联而成的梯度离子加速管(5)、由一个与梯度离子加速管(5)连接的左边带负电的金属条(7)组成的单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)和与单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)在同一直线上的末端装在高压气体压缩机(1”)左端的未电离重原子反回通道(1’)构成，高压气体压缩机(1”)的右端固定装在高温原子炉(1)的左侧，单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)的末端和扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)中的电磁速度选择器(13)后端的入口相联，所述低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)中的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)由两面相互正交的并排式面电子流横向碰撞单电离区组成，每面并排式面电子流横向碰撞单电离区均由2-10个并排放置的发射腔(a’)和2-10个并排放置的反射腔(a”)组成，发射腔(a’)由表面涂有Ba0材料的横截面略大于正方形炉口(2)横截面的处于原子束左侧或上侧的由细长钨片作成的通电热阴极(8)和一个与通电热阴极(8)平行相邻的由50-100个面积略大于通电热阴极(8)面积的与高电阻(12)相间串联在一起的由铜管或银管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器，其特征是：两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器由一个包含有未电离重原子返回通道(1’、1”)的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)、一个通过低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)的单电荷重离子束输出输入通道(7)和低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)相连接的包含有多电荷重离子返回通道(21)的扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)、一个通过多电荷重离子返回通道(21)中的高电荷重离子束输出输入通道(21”)和高电荷重离子束输出输入通道(21”)相联接的既可输出高能激光、又可输出高电荷重离子的扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子激发环(C)、以及它们所需的动力、电器、真空等附属设备组成，低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子注入段(A)和扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)安装在一个密封的抽成真空的扁长方体大电离箱(38)中，扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子激发环(C)安装在另一个固定在扁长方体大电离箱(38)上面的密封的抽成真空的扁长方体大激发箱(39)中，它们所需的动力、电器、真空等附属设备都安装在另一个位于扁长方体大电离箱(38)下面或旁边的可装卸的扁长方体大附件箱(40)中，所述低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)位于扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)的左边，它由一个装有高频感应加热电路的高温原子炉(1)、一个与高温原子炉(1)的正方形炉口(2)相连接的加有略大于重原子单电离电位电压的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)、一个与低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)相连接的加有一定电压的外面套有一个由50‑100个比正方形炉口(2)横截面稍大的由铜管或银管或金管制成的正方形金属框(11)和高电阻(12)相间串联而成的梯度离子加速管(5)、由一个与梯度离子加速管(5)连接的左边带负电的金属条(7)组成的单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)和与单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)在同一直线上的末端装在高压气体压缩机(1”)左端的未电离重原子反回通道(1’)构成，高压气体压缩机(1”)的右端固定装在高温原子炉(1)的左侧，单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)的末端和扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)中的电磁速度选择器(13)后端的入口相联，所述低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)中的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)由两面相互正交的并排式面电子流横向碰撞单电离区组成，每面并排式面电子流横向碰撞单电离区均由2‑10个并排放置的发射腔(a’)和2‑10个并排放置的反射腔(a”)组成，发射腔(a’)由表面涂有BaO材料的横截面略大于正方形炉口(2)横截面的处于原子束左侧或上侧的由细长钨片作成的通电热阴极(8)和一个与通电热阴极(8)平行相邻的由50‑100个面积略大于通电热阴极(8)面积的与高电阻(12)相间串联在一起的由铜管或银管或金管制成的平行扁长方形金属框(11)组成，反射腔(a”)和发射腔(a’)结构相同、在同一个水平面上或在同一个竖直面上、处于单电荷重离子束(4)的左右两侧或上下两侧、位置对称，但反射腔(a”)没有通电热阴极(8)，各个发射腔(a’)和各个反射腔(a”)中间的单电荷重离子束外套有一个通电导向线圈(a”’)，通电导向线圈(a”’)的宽度和发射腔(a’)和反射腔(a”)的宽度之比为1∶6‑1∶3，发射腔(a’)两端所加的电压略大于已由实验测知的重原子单电离电离电位、方向向右或向下，反射腔(a”)两端所加的电压比发射腔(a’)两端所加的电压大5％‑10％、方向相反，在各个发射腔(a’)和各个反射腔(a”)外各套有一个横截面比发射腔(a’)和反射腔(a”)横截面稍大的正方形通电导向线圈(10、10’)，所述扁跑道形高速两面并排式面电子流横回碰撞高电荷重离子电离环(B)由一个由上下一对永久磁铁和左右一对带等量异号电荷的平行金属板组成的电磁速度选择器(13)、一个高速两面并排式面电子流横向反复碰撞多电离区(b)、一个左端截面稍大于正方形炉口(2)、右端横截面的宽度是左端横截面宽度的5分之1‑4分之1、右端横截面高度和左端横截面高度相同的、入口是正方形一端、出口是扁长方形一端的通电导向磁聚焦线圈(15)、一对180°转向磁铁(20)、一个高度稍大于通电导向磁聚焦线圈(15)高度、宽度是正方形炉口(2)高度4‑10倍的套有通电导向线圈(21’)的多电荷重离子返回通道(21)和另一对180°转向...

【技术特征摘要】
1.一种两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器，其特征是：两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子高能激光器由一个包含有未电离重原子返回通道(1’、1”)的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)、一个通过低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)的单电荷重离子束输出输入通道(7)和低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)相连接的包含有多电荷重离子返回通道(21)的扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)、一个通过多电荷重离子返回通道(21)中的高电荷重离子束输出输入通道(21”)和高电荷重离子束输出输入通道(21”)相联接的既可输出高能激光、又可输出高电荷重离子的扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子激发环(C)、以及它们所需的动力、电器、真空等附属设备组成，低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子注入段(A)和扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)安装在一个密封的抽成真空的扁长方体大电离箱(38)中，扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子激发环(C)安装在另一个固定在扁长方体大电离箱(38)上面的密封的抽成真空的扁长方体大激发箱(39)中，它们所需的动力、电器、真空等附属设备都安装在另一个位于扁长方体大电离箱(38)下面或旁边的可装卸的扁长方体大附件箱(40)中，所述低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)位于扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)的左边，它由一个装有高频感应加热电路的高温原子炉(1)、一个与高温原子炉(1)的正方形炉口(2)相连接的加有略大于重原子单电离电位电压的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)、一个与低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)相连接的加有一定电压的外面套有一个由50-100个比正方形炉口(2)横截面稍大的由铜管或银管或金管制成的正方形金属框(11)和高电阻(12)相间串联而成的梯度离子加速管(5)、由一个与梯度离子加速管(5)连接的左边带负电的金属条(7)组成的单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)和与单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)在同一直线上的末端装在高压气体压缩机(1”)左端的未电离重原子反回通道(1’)构成，高压气体压缩机(1”)的右端固定装在高温原子炉(1)的左侧，单电荷重离子束(4)输出输入通道(7)的末端和扁跑道形高速两面并排式面电子流横向碰撞高电荷重离子电离环(B)中的电磁速度选择器(13)后端的入口相联，所述低速两面并排式面电子流横向碰撞单电荷重离子束注入段(A)中的低速两面并排式面电子流横向碰撞单电离区(a)由两面相互正交的并排式面电子流横向碰撞单电离区组成，每面并排式面电子流横向碰撞单电离区均由2-10个并排放置的发射腔(a’)和2-10个并排放置的反射腔(a”)组成，发射腔(a’)由表面涂有BaO材料的横截面略大于正方形炉口(2)横截面的处于原子束左侧或上侧的由细长钨片作成的通电热阴极(8)和一个与通电热阴极(8)平行相邻的由50-100个面积略大于通电热阴极(8)面积的与高电阻(12)相间串联在一起的由铜管或银管或金管制成的平行扁长方形金属框(11)组成，反射腔(a”)和发射腔(a’)结构相同、在同一个水平面上或在同一个竖直面上、处于单电荷重离子束(4)的左右两侧或上下两侧、位置对称，但反射腔(a”)没有通电热阴极(8)，各个发射腔(a’)和各个反射腔(a”)中间的单电荷重离子束外套有一个通电导向线圈(a”’)，通电导向线圈(a”’)的宽度和发射腔(a’)和反射腔(a”)的宽度之比为1∶6-1∶3，发射腔(a’)两端所加的电压略大于已由实验测知的重原子单电离电离电位、方向向右或向下，反射腔(a”)两端所加的电压比发射腔(a’)两端所加的电压大5％-10％、方向相反，在各个发射腔(a’)和各个反射腔(a”)外各套有一个横截面比发射腔(a’)和反射腔(a”)横截面稍大的正方形通电导向线圈(10、10’)，所述扁跑道形高速两面并排式面电子流横回碰撞高电荷重离子电离环(B)由一个由上下一对永久磁铁和左右一对带等量异号电荷的平行金属板组成的电磁速度选择器(13)、一个高速两面并排式面电子流横向反复碰撞多电离区(b)、一个左端截面稍大于正方形炉口(2)、右端横截面的宽度是左端横截面宽度的5分之1-4分之1、右端横截面高度和左端横截面高度相同的、入口是正方形一端、出口是扁长方形一端的通电导向磁聚焦线圈(15)、一对180°转向磁铁(20)、一个高度稍大于通电导向磁聚焦线圈(15)高度、宽度是正方形炉口(2)高度4-10倍的套有通电导向线圈(21’)的多电荷重离子返回通道(21)和另一对180°转向磁铁(20’)相继串联而成，高速两面并排式面电子流横向碰撞多电离区(b)由处于重原子束左右两侧和上下两侧的两面相互正交的并排式面电子流横向碰撞多电离区组成，每面并排式面电子流横向碰撞多电离区均由8-16个并排放置的发射腔(b’)和8-16个并排放置的反射腔(b”)组成，发射腔((b’)由表面涂有BaO材料的宽度略大于正方形炉口(2)宽度、长度是正方形炉口(2)宽度3-6倍的处于混合重离子束(4)左侧或上侧的由细长钨片作成的通电热阴极(8)和一个与通电热阴极(8)平行相邻的由50-100个面积略大于通电热阴极(8)面积的与高电阻(12)相间串联在一起的由铜管或银管或金管制成的平行扁长方形金属框(11)组成，反射腔(b”)和发射腔(b’)结构相同、在同一个平面上、处于混合离子束(4)左右两侧或上下两侧、位置对称，但反射腔(b”)没有通电热阴极(8)，各个发射腔(b’)和各个反射腔(b”)中间的混合离子束(4)外套有一个通电导向线圈(b”’)，通电导向线圈(b”’)的宽度和发射腔(b’)和反射腔(b”)的宽度之比为1∶5-1∶3，发射腔(b’)两端所加的电压略大于需由理论计算才能得知的重原子电离度为μ的总电离电位、方向向下或向右，反射腔(b”)两端所加的电压比发射腔(b’)两端所加的电压大5％-10％、方向相反，在各个发射腔(b’)和各个反射腔(b”)外各套有一个横截面比发射腔(b’)和反射腔(b”)横截面稍大的扁长方形通电导向线圈(15’、15”)，在多电荷重离子返回通道(21)后端内侧装有的高电荷重离子束输出输入通道(21”)由电偏转器和套在电偏转器上面的磁偏转器组成，电偏转器由固定在一块位于多电荷重离子返回通道(21)后端、靠近180°转向磁铁(20)处的绝缘平板(18)中间扁长方形小孔前后两短边的带等量正负电荷的两同心的4分之1圆弧形铜片或银片或金片构成，两同心的4分之1圆弧形铜片或银片或金片的两侧装有一很薄的绝缘陶瓷片，绝缘平板上中间扁长方形小孔的面积较通电导向聚焦螺线管(15)扁长方形出口的面积稍大，绝缘平板在一微型电动机的带动下可横向移动，半径较小的4分之1圆弧形铜片或银片或金片固定在绝缘平板(18)中间扁长方形小孔的后短边，其下沿和扁长方形小孔的后沿相切、且带负电，半径较大的同心圆弧形铜片或银片或金片固定在绝缘平板(18)中间扁长方形小孔的前短边，其下沿和多电荷重离子返回通道(21)内部扁长方形小孔后沿正下方处的底面相切，其上沿和半径较小的4分之1圆弧形铜片或银片或金片的上沿等高、且带正电，两同心的4分之1圆弧形铜片或银片或金片所带的等量正负电荷在两同心的4分之1圆弧形铜片或银片或金片间形成一辐射状电场，两同心的4分之1圆弧形铜片或银片或金片的下部和两...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜仁滨，姜晓凤，王宛珏，王晓东，姜汴婴，冯遂涛，任源，巴丹，
申请(专利权)人：姜仁滨，
类型：新型
国别省市：甘肃,62